DETERMINACIÓN DE PRODUCTOS LÁCTEOS

Centro de bachillerato tecnológico y de servicios núm. 144

INTEGRANTES Raúl Alejandro Borges Esquinca Diana Paulina Bueno Cruz Luis Beltrán Briones Domínguez Abel de Jesús Pérez Pérez Carlos Gabriel Díaz castro Jesús romeo Ramos Hernández Manuel López Días Edgar Ulises Hernández López

DETERMINACIÓN DE PRODUCTOS LÁCTEOS

En base a la norma NORMA Oficial Mexicana NOM-155-SCFI-

2003, Leche, fórmula láctea y producto lácteo combinado Denominaciones,

DETERMINACIONES A SEGUIR Determinación del

índice Crioscopio Determinación de

caseína en leche Determinación de

acidez Determinación de

proteínas por micro Kjeldahl

Determinación de Fructuosa, Glucosa, Lactosa, Maltosa y Sacarosa en leche condensada azucarada y

DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE CRIOSCÓPICO

El principio en el cual se basa la técnica de la crioscopia es la Ley de Raoult, que señala, que tanto el descenso crioscópico, como el ascenso ebulloscopio, están determinados por la concentración molecular de las sustancias disueltas.

REACTIVOS Reactivos - Solución patrón

de sacarosa al 7%, -0,407°C (0,422°H),

solución patrón de sacarosa al 10%, -0,598°C (-0,621°H),

solución patrón de verificación -0,510°C (-0,530°H) –

Solución patrón de sacarosa al 10% -0,001 80°C (-0,621°H) –

Solución patrón de verificación -0,001 89°C (-0,530°H) –

Líquido congelante para baño del crióscopo

MATERIALES Y EQUIPOS Pipetas volumétricas

de 2 mL - Termómetro (-10°C)

– Tubos para crióscopo Equipo – Crióscopo con

termisor – Tubos para crióscopo - Termómetro (-10°C)

PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS La muestra de leche no

requiere de ninguna preparación especial

Se puede utilizar leche entera. con las muestras a temperatura ambiente.

las soluciones patrón también deben enfriarse hasta alcanzar la misma temperatura .

Para evitar el congelamiento prematuro debido a la presencia de grasa congelada en las muestras, calentar éstas a una temperatura de 30°C a 38°C o permitir que se separe la leche y probar la porción baja en grasa.

PREPARACIÓN DE LAS SOLUCIONES PATRÓN Solución patrón de sacarosa

al 7%: 7,0 g de sacarosa pura en un matraz volumétrico de 100 mL

determinar la masa de 100 g de agua en un matraz volumétrico de 100 mL y agregar exactamente 0,689 2 g de cloruro de sodio grado reactivo previamente secado y enfriado

Solución patrón de sacarosa al 10%

Exactamente lo mismo que la anterior a excepción de NaCl

1,020 6 g

PROCEDIMIENTO Verificar la calibración del instrumento

con ambas soluciones patrón. Enjuagar el tubo con la muestra a

analizar. medir 2 mL de muestra dentro del

tubo Colocar el tubo en el contenedor del

elevador y presionar de control principal.

apuntar la lectura que aparece en la pantalla (resultado)

Retirar el tubo y limpiar perfectamente el sensor, el alambre, el mandril y la parte superior del elevador

Al terminar todas las determinaciones, limpiar el sensor, el alambre, el mandril

colocar un tubo vacío en el contenedor para evitar la evaporación en el baño de congelación,

CÁLCULOS Y EXPRESIÓN DE RESULTADOS Cálculos Cuando el crióscopo ha sido

calibrado con soluciones estándares de sacarosa al 7%, -0,407°C (-0,422°H) y sacarosa al 10%, -0,598°C (-0,621°H), para convertir a °C la lectura se debe aplicar la siguiente.

fórmula: °C = [0,191 5 X ( (-L) –

0,00047851))] / 0,199 L es la lectura directa del

aparato en °H como valor absoluto.

DETERMINACIÓN DE CASEÍNA EN LECHE La caseína se precipita con

ácido acético en su punto isoeléctrico a pH 4,6 y posteriormente se cuantifica por el método de Kjeldahl-Gunning.

La caseína y demás materias orgánicas son oxidadas por el ácido sulfúrico y el nitrógeno orgánico de las proteínas se fija con sulfato de amonio; esta sal se hace reaccionar con una base fuerte para desprender amoniaco que se destila y se recibe en un ácido débil, en el cual se puede titular el amoniaco con un ácido fuerte.

LA CASEÍNA ES UNA PROTEÍNA DE DIGESTIÓN LENTA Y RICA EN CALCIO CON ACCIÓN ANTI-CATABÓLICA EN EL CUERPO. Y ES IMPORTANTE DESTACAR QUE ES UNO DE LOS PRINCIPALES COMPONENTES PROTEICOS DE LA LECHE DE ORIGEN ANIMAL, ESPECIALMENTE DEL GANADO VACUNO, REPRESENTANDO APROXIMADAMENTE EL 80% DEL TOTAL DE PROTEÍNAS DE LA LECHE.

Que es la caseína

Reactivos y materiales Reactivos Acido acético (1:9) Acido bórico Acido clorhídrico Acido sulfúrico 93%

a 98% (libre de nitrógeno)

Granallas de zinc grado reactivo

- Indicador de Wesslow

Sulfato de cobre - Sulfato de sódio

anhidro grado reactivo

Materiales y equipos - Bureta de 50 mL. - Espátula. - Embudo de filtración. - Vaso de precipitado de 100

mL. - Probeta de 100 mL y 250 mL.

- Papel filtro de filtración lenta con retención de cristales finos.

- Pipeta de 1,0 mL. - Matraces Kjeldhal de 500 mL. - Matraces Erlenmeyer de 500 mL. - Agitador magnético. 8.2.3

Equipo - Balanza analítica con exactitud de 0,1 mg - Digestor-destilador de Kjeldhal

PREPARACION DE LA MUESTRA

Pesar un gramo de la leche en polvo en un vaso de precipitado de 100 ml,

disolver completamente con agua de 40°C a 42°C,

dejar reposar 10 min y posteriormente adicionar 0,30 mL de ácido acético 1:9,

mezclar suavemente por rotación y dejar reposar de 3 min a 5 min

Agregar al tubo de digestión 12 g de sulfato de potasio y 1 g de sulfato de cobre pentahidratado,

Calentar la leche a 38 °C ± 1 °C. Mezclar la muestra para homogeneizar.

Adicionar 20 mL de ácido sulfúrico.

Pesar 5 mL ± 0,1 mL de la muestra caliente inmediatamente colocarla en el tubo de digestión.

DIGESTIONAl inicio se fija una temperatura baja en el equipo de digestión (180 °C a 230 °C) para evitar la formación de espuma.

. Se colocan los tubos, con el extractor conectado en el equipo de digestión. El vacío debe ser suficientemente bueno para eliminar los vapores.

Digerir por 30 minutos o hasta que se formen vapores blancos. Incrementar la temperatura de 410 °C a 430 °C y digerir hasta que se aclare la solución.  (cambio de color azul claro a verde)

 CONTINÚE LA EBULLICIÓN CUANDO MENOS POR UNA HORA. EL TIEMPO APROXIMADO DE DIGESTIÓN ES DE 1,75 A 2,5 HORAS. AL TÉRMINO DE LA DIGESTIÓN, LA SOLUCIÓN DEBE SER CLARA Y LIBRE DE MATERIAL SIN DIGERIR.

. Enfriar la solución a temperatura ambiente (aproximadamente por 25 minutos). La solución digerida debe ser líquida con pequeños cristales en el fondo del tubo

adicionar 85 mL de agua (el blanco puede requerir 100 mL) a cada tubo, tape para mezclar y deje enfriar a temperatura ambiente.

Coloque la solución de hidróxido de sodio al 50% (o 40%) en el depósito de álcali de la unidad de destilación. Ajuste el volumen de dosificación a 55 mL de NaOH al 50 % (65 mL en el caso de NaOH al 40%).

Coloque el tubo de digestión que contiene la solución en la unidad de destilación. Coloque un matraz Erlenmeyer de 500 mL con 50 mL de la solución de ácido bórico al 4% con indicador sobre la plataforma de recepción, asegurando que el tubo del condensador se encuentre dentro de la solución de ácido bórico.

Destilar hasta obtener un volumen de 150 mL. Retirar el matraz de recepción. Titular el destilado con HCl 0,1 N utilizando el indicador Wesslob o el potenciómetro. Registrar el volumen utilizado de HCl con una exactitud de 0,05 mL.

DESTILACION

EXPRESIÓN DE RESULTADOS El nitrógeno presente en la

muestra : % Nitrógeno = V x N x 0,14 x

100/ M

M es el volumen o peso de la muestra

V es el volumen gastado en la muestra-Volumen gastado en el blanco.

N es la normalidad del ácido clorhídrico.

0,014 son los mili equivalentes del nitrógeno;

EXPRESIÓN DE RESULTADOS DE LAS PROTEÍNAS El porcentaje de

proteínas se obtiene multiplicando el % de nitrógeno obtenido por el factor de 6,38. Para convertir el porcentaje de proteína en g/L de caseína con la siguiente formula :

% Proteína (m/m) = % Caseína

g/L Caseína = % de Proteína x 10 x densidad de la leche

DETERMINACIÓN DE ACIDEZ La leche generalmente

tiene una acidez de 1,3 a 1,7 g/L expresada en ácido láctico

La acidez normal de la leche se debe principalmente a su contenido de caseína (0,05-0,08%) y de fosfatos. También contribuyen a la acidez el dióxido de carbono (0,01-0,02%), los citratos (0,01%) y la albúmina (menos de 0,001%).

REACTIVOS Y MATERIALES NaOH 0,1 N fenolftaleína(C6H4OH

)2COC6H4CO) al 1% Alcohol etílico

(C2H5OH) Solución indicadora al

0,12% de cloruro o acetato de rosanilina

Solución buffer pH 7 - Solución buffer pH

10

Materiales - Pipeta graduada de

10 mL - Pipeta volumétrica

de 20 mL - Matraz de 125 mL

8.3.4. Equipo - Bureta de 50 mL

graduada en 0,1 mL. - Potenciómetro

PROCEDIMIENTO Medir 20 mL de muestra en un

matraz. Adicionar 40 mL de agua libre de

CO2. Añadir 2 mL de fenolftaleína y titular

con hidróxido de sodio 0,1 N hasta la aparición de un color rosado persistente, cuando menos un minuto,

empleando como guía de color una muestra de control de acetato o cloruro de rosanilina preparada de la siguiente manera:

Para el caso potenciométrico medir 20 mL de muestra adicionar 40 mL de agua libre de CO2 y titular con hidróxido de sodio 0,1 N hasta pH de 8,3.

CÁLCULOS Y EXPRESIÓN DE RESULTADOS La acidez presente en la

muestra, expresada en g/L, se calcula utilizando la siguiente fórmula:

V x N x 90 Acidez (g/L) = ------------------ MV son los mililitros de solución de NaOH 0,1 N, gastados en la titulación. N es la normalidad de la solución de NaOHM es el volumen de la muestra en mL.

DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS NO GRASOS

Una vez determinado el contenido de sólidos totales de la leche y el contenido de grasa, se

determina el contenido de sólidos

no grasos por cálculo, ya que los sólidos no

grasos están formados por lactosa, proteínas

y sales minerales.

REACTIVOS Y MATERIALES

Reactivos y material (No se requiere)

Equipo (No se requiere)

PROCEDIMIENTO Determinar los

sólidos totales de acuerdo con la NOM-116-SSA1-1994 y el contenido de grasa de acuerdo con el inciso 8.10 de la presente Norma, o la NMX-F-210-1971, o la NOM-086-SSA1-1994, según sea el caso.

CÁLCULOS Y EXPRESIÓN DE RESULTADOS

Los sólidos no grasos presentes en la muestra, expresados en porcentaje, se calculan utilizando las siguientes

fórmulas: % sólidos totales = 100-% humedad % de sólidos no grasos = % de sólidos totales - % de grasa

CÁLCULOS Y EXPRESIÓN DE RESULTADOS

Para convertir el % de sólidos totales en g/L se utiliza la siguiente fórmula:Sólidos totales g/L = % sólidos totales x 10 x densidad de la leche donde:La expresión “densidad de la leche” se determina con el método de prueba NMX-F-424

DETERMINACIÓN DE PROTEÍNAS POR MICRO KJELDAHL.

EN QUE CONSISTE ESTE MÉTODO ? Este método se basa en la descomposición

de los compuestos de nitrógeno orgánico por ebullición con ácido sulfúrico

El método Kjeldahl se utiliza en química analítica para la determinación del contenido de nitrógeno en muestras orgánicas lo cual es de gran interés en ámbitos de tanta transcendencia hoy en día como son el alimentario y el medioambiental.

APLICACIONES

Desde 1883 en que John Kjeldahl presentó sus trabajos, su método ha ganado una gran aceptación y se aplica en una amplia variedad de trabajos para los análisis de alimentos, bebidas, piensos, grano, carnes, aguas residuales, suelos para cultivos y otros. Hoy por hoy es el método más usado para el análisis de proteínas y se efectúa mediante la determinación de nitrógeno orgánico

En esta técnica se digieren las proteínas y otros compuestos orgánicos de los alimentos en una mezcla con ácido sulfúrico en presencia de catalizadores

VENTAJAS En general, el método Kjeldahl tiene la ventaja

de poderse ejecutar mediante equipos no muy sofisticados y puede ser realizado por técnicos poco experimentados.

El método consta de tres etapas:  DIGESTIÓN – DESTILACIÓN-TITULACIÓN.

REACTIVOS Y MATERIALES

Reactivos-Acido sulfúrico concentrado al 98% (libre de nitrógeno)-Hidróxido de sodio al 40%-Sulfato de Potasio-Sulfato de Cobre-pentahidratado - Acido bórico al 2% -Solución de ácido –-clorhídrico 0,1N -Indicador Wesslob -Tabletas Kjeldahl comerciales

REACTIVOS Y MATERIALES Materiales - Probeta de 50 ml - Material común de

laboratorio Equipo - Equipo de digestión con

control de temperatura ajustable

- Unidad de destilación y titulación, para aceptar tubo de digestión de 250 ml y frascos para titulación de 500 ml

- Tubos de digestión y destilación

Preparación de la muestra

Agregar al tubo de digestión 12 g de sulfato de potasio y 1 g de sulfato de cobre pentahidratado.

. Calentar la leche a 38°C ± 1°C. Mezclar la muestra para homogeneizar

Pesar 5 mL ± 0,1 mL de la muestra caliente e inmediatamente

colocarla en el tubo de digestión

20 mL de ácido

sulfúrico. Cada día se

deberá correr un blanco

ProcedimientoDigestión

Se colocan los tubos,

con el extractor

conectado en el equipo de digestión. Digerir por 30´ y

incrementar la temperatura a 410 a 430°C y

digerir hasta que se aclare la

solución

La solución digerida debe

ser líquida con pequeños cristales en el

fondo del tubo

Después de enfriar la solución a

temperatura ambiente,

adicionar 85 mL de agua

a cada tubo, tape para mezclar y deje enfriar a temperatura

ambiente

Destilación

Coloque la solución de

hidróxido de sodio al 50% (o 40%) en

el depósito de álcali de la unidad

de destilación

Ajuste el volumen de

dosificación a 55 mL de

NaOH al 50% (65 mL en el

caso de NaOH al 40%).

Coloque el tubo de

digestión que contiene la

solución en la unidad de destilación

Coloque un matraz Erlenmeyer de 500 mL con 50 mL de la solución de ácido bórico al 4% con indicador sobre la plataforma de recepción, asegurando que el tubo del condensador se encuentre dentro de la solución de ácido bórico.

Destilar hasta obtener un

volumen de = 150 mL. Retirar el matraz de recepción.

Titular el destilado con

HCl 0,1N utilizando el

indicador Wesslob o el potenciómetr

o.

Registrar el volumen utilizado de HCl con una exactitud de 0,05 mL.

Correr como estándar glicina o

triptófano y sulfato de amonio

con pureza de 99% para

determinar el porcentaje de

recuperación del método

% recuperación sulfato de amonio = 99% Glicina = 98%

CÁLCULOS Y EXPRESIÓN DE RESULTADOSEl nitrógeno presente en la muestra, expresado en porciento se calcula mediante la siguiente fórmula:

V x N x 0,014

% de nitrogeno = ---------- x 100 M

PROTEÍNAS donde: V es el volumen de

ácido clorhídrico empleado en la titulación, en mL.

N es la normalidad del ácido clorhídrico.

M es la masa de la muestra en gramos. 0,014 son los mili equivalente del nitrógeno

El porcentaje de proteínas se obtiene multiplicando el % de nitrógeno obtenido por el factor de 6,38.

Para convertir el % de proteína a g/L debe aplicarse la siguiente fórmula:

Proteína en g/L = % de proteína x 10 x densidad de la leche

DETERMINACIÓN DE FRUCTUOSA, GLUCOSA, LACTOSA, MALTOSA Y SACAROSA EN LECHE CONDENSADA AZUCARADA Y DESLACTOSADA. MÉTODO DE CROMATOGRAFÍA LÍQUIDA.

Determinar la concentración de cada azúcar en la muestra por cromatografía líquida, comparando contra el área del estándar correspondiente, utilizando el mismo método de medición.

REACTIVOS Y MATERIALES

Acetonitrilo grado HPLC.

Solución de Acido sulfúrico 0,9 N. Patrón de referencia de lactosa. Patrón de referencia de fructuosa. Patrón de referencia de glucosa. Patrón de referencia de maltosa. Patrón de referencia de sacarosaSe preparan los reactivos

MATERIALES

- Pipetas de 1 mL a 10 mL, clase A. -Probetas graduadas de 1 L.-Embudos de 6 cm de diámetro.-Membranas filtrantes de 0,20 µm y 0,45 µm.-Papel filtro de filtrado rápido cuantitativo, 11cm de diámetro, Whatman número 41 o equivalente.-Matraces Erlenmeyer de 50 y 1000 mLMatraces volumétricos de 1000 mL.- Pipeta Pasteur de 22,9 cm.- Viales con tapa.

EQUIPO

Balanza analítica con precisión de 0,1 mg.- Sistema de cromatografía líquida de alta resolución, con detector de índice de refracción- Precolumna de acero inoxidable 2 x 2 mm, empacada con sílica base, enlace amino.- Columna de HPLC 250 x 4,6 mm con fase estacionaria, base aminada con diámetro de partícula de 5 µm o equivalente.

PROCEDIMIENTOLa columna debe encontrarse a temperatura ambiente, la fase móvil debe tener un flujo de 2 mL/min aproximado, la presión no debe exceder de las 176 MPa (2,500 psi).

Llevar a cero el detector. Inyectar 15

µl de la muestra, realizar por duplicado la

determinación.

El flujo de la columna y la presión deberán ser los óptimos dependiendo de cada sistema para tener resoluciones mínimas de 1,0 entre cada componente de interés.

CÁLCULO Y EXPRESIÓN DE RESULTADOS

Determinar la concentración de cada azúcar mediante la ecuación de la recta generada por los estándares de calibración.

NOM-086-SSA1-1994 Bienes y servicios. Alimentos y bebidas no alcohólicas con modificación en su composición. Especificaciones nutrimentales, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 26 de junio de 1996.

NOM-184-SSA1-2002 Productos y servicios-Leche, fórmula láctea y producto lácteo combinado. Especificaciones sanitarias, publicado en el Diario Oficial de la Federación el 23de octubre de 2002.

NOM-185-SSA1-2002 Productos y servicios. Mantequilla, cremas, producto lácteo condensado azucarado, productos, lácteos fermentados y acidificados, dulces a base de leche. NMX-F-424-S-1982 Productos alimenticios para uso humano-Determinación de la densidad en leche fluida. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 2 de septiembre de 1982.

Bibliografía